5.4环境因素参与植物生命活动的调节 课件 2024—2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

环境因素参与调节植物的生命活动 植物的生命活动的调节主要依靠激素调节，同时受环境因素调节。 光、温度、重力对植物生长发育都有调节作用。 01 02 03 光 温度 重力 环境因素参与调节植物的生命活动。 植物生命活动的调节 请注意： 1.正文标题为：黑体，30号字； 2.正文内容为：华文楷体，尽量不小于24号，特殊辅助性文字不低于18；根据文字量可适当调整。内容文字一行一般不能超过28个字，单页文字一般不能超过8行。 3.拍摄版本呈现内容务必与上传版本呈现的内容完全一致。 英文 1.正文标题为：以Times New Roman为主,可搭配使用Arial。字号为32—36号，特别强调可以用40号。 2.正文内容为：以Times New Roman为主,可搭配使用Arial。字号为24—28号，特别强调可用32号。 3.英文每行一般不能超过15个单词；单页文字一般不能超过8行。 3 本节聚焦 一 光对植物生长发育的调节 光调节植物生长发育的现象和机制 二 参与调节植物生命活动的其他环境因素 ① 温度、重力对植物生命活动的调节 ② 植物生长发育的整体调控 莴苣种子在光照一段时间后的发芽率明显高于黑暗条件 资料1：光影响植物种子萌发 一 光对植物生长发育的调节 烟草种子在光照/黑暗条件下的发芽率明显高于完全黑暗条件。 处理 发芽率（%） 全黑暗 6.67 光照/黑暗 91.00 资料1：光影响植物种子萌发 一 光对植物生长发育的调节 有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得更好； 有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，受光的抑制。 资料1：光影响植物种子萌发 一 光对植物生长发育的调节 结论：光参与调节许多植物的种子萌发过程。 思考：光在种子萌发中起了什么作用？影响生长素分布？提供能量？ 推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。 结论：光影响植物的颜色和形态建成。 绿豆芽：无光条件 黑豆苗：有光条件 资料2：光影响植物颜色和形态 一 光对植物生长发育的调节 光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。 植物开花条件： 菠菜 —— 白天超过13 h 菊、水稻 —— 白天短于一定时长 黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关 资料3：光调节植物开花 一 光对植物生长发育的调节 结论：植物开花与光照时长有关。 思考:综上，种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应? 萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”； 植株生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。 一 光对植物生长发育的调节 一 光对植物生长发育的调节 一 光对植物生长发育的调节 （2）光作为一种 ，影响、调控植物生长、发育的全过程 1、光对植物生长发育的作用 （1）光是植物进行光合作用的 能量来源 信号 思考：植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？ 植物具有能 的分子， 是其中的一种。 接受光信号 光敏色素 （1）化学本质： ； 2、光敏色素 （3）吸收光的类型：主要是 。 （2）分布： ，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 相关信息 植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。 一 光对植物生长发育的调节 蛋白质（色素-蛋白复合体） 植物的各个部位 红光和远红光。 3、光调控植物生长发育的反应机制 (1)感受信号：光敏色素被激活，其结构发生变化。 (2)传导信号：信号经过转导传递到细胞核内。 (3)发生反应：细胞核内特定基因的转录变化。 (4)表现出生物学效应：相应mRNA翻译出特定蛋白质。 一 光对植物生长发育的调节 3.光调控植物生长发育的反应机制 感受信号 传导信号 发生反应 信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内 表现出生物学效应 翻译 RNA 光敏色素被激活，结构发生变化 DNA 细胞核内特定基因的转录变化（表达） 思考：结合所学，光调控植物生长发育的反应机制与生长素在细胞水平发挥作用的机制有何相似之处？ 生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。 感受信号 传导信号 发生反应 表现效应 图示为莴苣种子的萌发率与光的波长之间的关系。下列有关说法不正确的是（    ） ①种子接受某种波长光的信息才能萌发    ②没有信息传递，种子就不能正常萌发③光和光敏色素都属于物理信息    ④萌发率的高低与波长成正比关系 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ D 下列植物生长发育与光照的关系的说法，错误的是（    ） A．叶绿体内的色素吸收并转化光能也是动物赖以生存的基础 B．叶绿素可感知光信号，调节光合作用 C．光信号照射光敏色素使其结构发生变化是光调节的关键一步 D．光信号会影响植物的有关基因表达 B 除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。 二 参与调节植物生命活动的其他环境因素 1. 温度参与植物生长发育中的调节作用 在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。 树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。 资料1：温度变化使树干出现年轮 有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦，蕙兰等就是这样。 1. 温度参与植物生长发育中的调节作用 资料2：温度影响冬小麦开花 避免在冬季来临之前开花从而无法正常结果。 光合作用: 夏日正午温度较高，因蒸腾作用强，气孔部分关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用变弱。 叶片变黄、脱落: 落叶树在秋冬季时，温度较低，叶片变黄、脱落。 1. 温度参与植物生长发育中的调节作用 其他实例： 结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。 下列关于温度为植物生命活动调节的叙述，错误的是（    ） A．年轮是由不同季节的降水量不同引起的植物细胞分裂速度快慢和细胞体积大小不同而产生的 B．一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用 C．温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动参与调节植物的生长发育 D．植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的，植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的 A 2. 重力参与植物生长发育中的调节作用 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 意义： 根向地生长：充分扎入土壤吸收水分和无机盐 茎背地生长：将枝条伸向天空，利于吸收阳光 进行光合作用 根冠：根尖顶端 分生区：细胞分裂 伸长区：细胞伸长 根毛区：吸收物质 根尖的结构 2. 重力参与植物生长发育中的调节作用 胚芽鞘的向光性 根的向地性 光敏色素是感光分子 胚芽鞘尖端感光，生长素发生横向运输，分布不均等，使得尖端以下部位向光侧生长慢，背光侧生长快 根冠存在一种感受重力的分子或结构 引起生长素的重新分布，分布不均的生长素传递到伸长区后，使根出现向地性 2. 重力参与植物生长发育中的调节作用 高中生物学 2. 重力参与植物生长发育中的调节作用 机理：垂直时淀粉体沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变 “淀粉——平衡石”假说感知重力方向的机理 根尖中的平衡石细胞示意图 植物生长发育的整体调控 植物激素 基因表达 环境因素 相互 影响 影响 表达 改变分布情况 光、温度、重力 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯 三、植物生长发育的整体调控 本节小结 【拓展】植物生长发育的整体调控 根冠不切除（对照） 根冠全切除 自变量: 是否有根冠 因变量: 根是否出现向地生长 可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测。 疑问1：（课本P108课外实践）如何设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠？ 释疑： 根尖的结构 实验思路: 1.取大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒若干,随机均分成数量相同的甲、乙两组; 2.去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉花的培养皿中; 3.置于温度适宜的暗室中培养一段时间。 4.观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长。 预期结果、得出结论: 如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。 疑问1：（课本P108课外实践）如何设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠？ 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。 疑问2：（课本P109练习与应用 拓展应用） （1）由上述实验结果可以得出什么结论? 释疑：红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。 疑问2：（课本P109练习与应用 拓展应用） （2）莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感, 如果经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的发芽情况会如何？ 释疑：莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。 疑问3：综合所学，调控花期有哪些途径？其意义有哪些？ 改变植物的花期，除给人们带来视觉的享受之外，还可以让一些水果提前或延后上市，错峰生产，延长人们享受新鲜水果的时间。 释疑：人工控制花期主要的途径有温度处理、光照处理、生长调节剂处理及栽培措施处理（如适当的修剪、摘心、水肥控制等）。 调控花期创造美好生活 生物科学技术发展 提升人类生活品质 目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植中已有较多应用，下列说法错误的是（    ） A．用高浓度的α­萘乙酸在适当的时期处理桃可提高产量 B．一定浓度的2，4-­D可促进插条生根 C．用乙烯利催熟香蕉不会明显影响香蕉的品质 D．用一定浓度的赤霉素溶液处理大麦种子可在发芽前明显增加α­淀粉酶的含量 A 关于“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验，下列叙述错误的是（    ） A．生长素类调节剂浓度不同，插条生根数目一定不同 B．每根插条上应保留有相同数量的芽 C．预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组 D．正式实验中不同浓度的生长素类调节剂之间形成相互对照 A 如图所示，植物会出现顶端优势、向性生长等现象，下列关于这些现象的描述错误的是（　　） A．图甲中①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高，生长速度慢 B．若图乙中C点与D点生长素浓度相同，说明根对生长素浓度较敏感 如图所示，植物会出现顶端优势、向性生长等现象，下列关于这些现象的描述错误的是（　　） C．引起图丙中胚芽鞘弯曲的外界因素与引起图乙中A、C点弯曲的外界因素是不同的 D．图乙中生长素极性运输方向是从A点到C点，图丙中生长素极性运输方向是由上到下 D $$